Выводы. О соревнованиях по черлидингу
О соревнованиях по черлидингу В рамках Первых Всероссийских пляжных игр. Количество субъектов РФ – 6 (Москва, Тверская обл., Ростовская обл., Астраханская обл., Волгоградская обл., Краснодарский край)
Спортсмены – 612 чел. Тренеры – 25 чел. Судьи – 7 чел (Из них 3 члена ГСК) Руководители региональных отделений (региональных федераций) Общероссийской Федерации – 6 чел: 1) Новикова Валентина Петровна (Москва) – Первый вице-президент Общероссийской Федерации. 2) Кравченко Андрей Владимирович (Ростовская обл.) - вице-президент Общероссийской Федерации. 3) Денисова Екатерина Михайловна (Астраханская обл.) 4) Галицкая Светлана Ивановна (Краснодарский Край) 5) Маденова Наталья Юрьевна (Тверская обл.) 6) Пыжьянова Анжелика Александровна (Волгоградская обл.) Итого – 650 участников. Сводный протокол «Открытого Чемпионата и Первенства Г. Сочи по черлидингу в рамках Первых Всероссийских пляжных игр» 19.09.2015 Дисциплина "Чир-микс", Мужчины и Женщины 1999 г.р. и старше
Дисциплина "Чир", Женщины 1999 г.р. и старше
Дисциплина "Групповые станты-микс", Мужчины и Женщины 1999 г.р. и старше
Дисциплина "Партнёрские станты", Мужчины и Женщины 1999 г.р. и старше
Дисциплина "Чир данс фристайл", Мужчины и Женщины 1999 г.р. и старше
Дисциплина "Чир", юниорки 2003-1999 г.р.
Дисциплина "Чир данс фристайл", юниоры и юниорки 2003-1999 г.р.
Дисциплина "Групповые станты", юниорки 2003-1999 г.р.
Дисциплина "Чир данс фристайл", Мальчики и Девочки 2007-2004 г.р.
Дисциплина "Чир", Мальчики и Девочки 2007-2004 г.р.
Дисциплина "Чир", младшие дети 2007-2009 г.р.
Дисциплина "Чир данс фристайл", младшие дети 2007-2009 г.р.
Сводный протокол «Открытого Стант Фестиваля по черлидингу в рамках Первых Всероссийских пляжных игр» 20.09.2015 Дисциплина "Групповые станты микс", Мужчины и Женщины 1999 г.р. и старше
Дисциплина "Групповые станты", юниорки 2003-1999 г.р.
Содержание Введение. Полиэлектролитные капсулы.
Биомедицинское применение полиэлектролитных капсул.
Системы интраназальной доставки.
Выводы.
Введение.
В настоящее время выполнен ряд актуальных научно- технических исследований, посвященных проблемам капсуляции веществ на микро-и наноуровне. Решение задач, связанных с контролируемой доставкой и дистанционным высвобождением капсулированного материала, позволит перейти к практической реализации ряда важных разработок, таких как адресная доставка лекарственных форм, питательных веществ, химических реагентов в дозированных микроколичествах; детектирование или направленное изменение параметров единичных клеток. Существует несколько стратегических направлений решения сформулированных выше задач, одним из которых является применение для этих целей полиэлектролитных нано-и микрокапсул, полученных методом последовательной адсорбции полиэлектролитов. Одним из способов такого управления с целью реализации дистанционно контролируемого высвобождения капсулированного материала является допирование оболочек капсул наночастицами, часто плазмонно- резонансными, поскольку одним из перспективных методов воздействия на микрокапсулы является лазерное излучение. Управление перемещением микрокапсул может быть, в свою очередь, реализовано введением в структуру их оболочек магнитных наночастиц. Капсуляция веществ с помощью полиэлектролитных микрокапсул является перспективной для реализации систем их хранения и контролируемого транспорта, например, в химической технологии для доставки веществ в реакционную зону, для создания активных антикоррозийных покрытий, в качестве микрореакторов, в парфюмерии, в текстиле – для создания «умной одежды», в медицине – для доставки высокотоксичных лекарственных препаратов, инженерии тканей и органов. В связи с этим особую актуальность приобретает реализация возможности дистанционного управления проницаемостью оболочек капсул с целью контролируемого высвобождения их содержимого, что требует функционализации свойств оболочки. Полиэлектролитные нано-и микрокапсулы – яркий пример применения нанотехнологий для создания новых искусственных объектов нано-и микромира. Существенной особенностью полиэлектролитных микрокапсул является послойный характер их нанесения. Это дает широкие возможности для управления их физическими и химическими свойствами. Несмотря на значительные успехи в области исследования физико-химических свойств, широкое применение данных объектов связано с поиском оптимального решения целого ряда научно-технических задач, таких как: 1) автоматизация процесса получения микрокапсул; 2) капсулирование водорастворимых низкомолекулярных реагентов; 3) дистанционное управление процессом доставки капсул и высвобождением инкапсулируемого материала. Решать указанные задачи можно варьированием химического состава и структуры оболочек, а также изменением физико-химических параметров среды. В настоящее время установлено, что задача капсуляции может быть решена варьированием следующих параметров: рH, ионной силы, температуры. Для капсуляции полимеров со значительной молеку- лярной массой используется одновременное изменение ионной силы и температуры. Решение задач автоматизации получения, доставки микрокапсул, а также дистанционно контролируемого высвобождения капсулированного вещества связано с усовершенствованием технологии получения нанокомпозитных микрокапсул. В настоящее время нанокомпозитные микрокапсулы могут быть получены двумя принципиально различающимися способами. Первый связан с адсорбцией наночастиц в процессе формирования оболочек, второй использует возможность химического синтеза наночастиц либо внутри микрокапсул, либо в их оболочках. Для автоматизации процесса получения полиэлектролитных микрокапсул необходимо предложить метод их седиментации, исключающий центрифугирование и фильтрацию. Одним из вариантов является седиментирование постоянным магнитным полем, для чего необходимо вводить в оболочку микрокапсул магнитные частицы или использовать магнитные ядра. Помимо решения задачи автоматизации процесса получения микрокапсул, наличие магнитных частиц в оболочке позволяет управлять процессом доставки микрокапсул, что является важным как для применения в медицине, так и в химической промышленности. Задача управляемого высвобождения вещества из микрокапсул также связана с созданием нанокомпозитных микроконтейнеров, комбинирующих в себе свойства полиэлектролитных оболочек и неорганического материала. Для повышения чувствительности оболочек полиэлектролитных микрокапсул к лазерному излучению применяются плазмонно-резонансные наночастицы. Основной проблемой применения плазмонно-резонансных наночастиц является реализация перестройки частоты плазмонного резонанса путем изменения их геометрических размеров (радиуса). Существенно улучшить управляемость положением пика поглоще- ния и его шириной позволяет применение плазмонно- резонансных нанооболочек и наностержней. Увеличить чувствительность оболочек нанокомпозитных микрокапсул к лазерному излучению можно не только путем поиска оптимального соотношения между длиной волны плазмонного резонанса и длиной волны лазерного излучения, но и за счет изменения характера распределения наночастиц в оболочке. Так, на основе математического моделирования установлено, что более неоднородные по распределению наночастиц (наличие агрегатов наночастиц) оболочки микрокапсул обладают большей чувствительностью к лазерному излучению. По-видимому, этот вывод, полученный для лазерного излучения, справедлив как для микроволнового излуче- ния, так и, возможно, для ультразвука. В случае использования микроволнового излучения увеличение числа слоев наночастиц в оболочке микрокапсул приводит к увеличению их чувствительности к этому виду воздействия. Общей проблемой всех представленных выше методов дистанционного управления проницаемостью оболочек является необходимость применения достаточно интенсивного по мощности воздействия. Это существенно затрудняет практическое применение микрокапсул в биологии и медицине. Тем не менее очевидно, что дальнейшее исследование в области управления физико-химическими свойствами нанокомпозитных микрокапсул может создать основу для их дальнейшего широкого практического применения в медицине. Преимущества интраназального способа доставки лекарственных веществ открывают новые возможности для достижения не только местного, но главным образом, системного эффекта терапевтических препаратов. За счет неинвазивности, безболезненности и простоты данный способ доставки лекарственных веществ может контролироваться самим пациентом без участия специального медицинского персонала, а отсутствие необходимости стерильных условий и быстрое достижение терапевтического эффекта актуальны в экстренных ситуациях. Возможность интраназальной доставки лекарственных веществ в мозг, минуя гематоэнцефалического барьера , открывает новые перспективы для эффективного лечения нейродегенеративных заболеваний ЦНС (болезни Паркинсона, Альцгеймера) и опухолей мозга. Однако существующий ряд ограничений интраназальной доставки требует создания и оптимизации новых подходов для достижения эффективного терапевтического действия лекарственных веществ, в особенности белков и пептидов. Использование пролекарств, ингибиторов ферментов, усилителей абсорбции, а также создание новых лекарственных препаратов является основными стратегиями по увеличению степени абсорбции, а следовательно и биодоступности лекарственных веществ при их интраназальной доставке. Создавая систему для интраназальной доставки конкретного лекартсвенных веществ, необходимо учитывать его физико-химические свойства, возможное влияние на функционирование компонентов полости носа, а также оптимизировать вышеперечисленные подходы для достижения максимального терапевтического эффекта.
Полиэлектролитные капсулы.
Метод полиионной самосборки. Данный метод основан на последовательной адсорбции макромолекул противоположно заряженных полиэлектролитов из водных растворов на плоскую поверхность Аналогичным образом подобные полиэлектролитные покрытия могут быть нанесены на поверхность коллоидных микрочастиц. После формирования полиэлектролитной оболочки коллоидное ядро может быть удалено с образованием полой микрокапсулы Размер получаемых микрокапсул определяется размером коллоидных микрочастиц (ядер) и может лежать в интервале от нескольких десятков нанометров до десятков микрометров. В качестве растворимых микрочастиц для получения микрокапсул используют разнообразные коллоидные частицы органической и неорганической природы. Сюда относятся частицы на основе меламинформальдегидных смол и полистирольного латекса, кристаллы органических красителей, частицы на основе неорганических соединений, таких как карбонаты металлов или ди- оксиды кремния, белковые агрегаты, клеточные структуры. Для формирования полиэлектролитных оболочек на коллоидных частицах в основном используют различные комбинации синтетических полиэлектролитов
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МИКРОКАПСУЛ Наиболее важным свойством микрокапсул, определяющим их применение, является проницаемость полиэлектролитных оболочек. Стенки микрокапсул являются проницаемыми для низкомолекулярных веществ, однако большие макромолекулы не способны так же просто диффундировать через полиэлектролитные оболочки. Проницаемость оболочек определяется многими фак- торами – составом, толщиной стенок, зарядом диффундирующих соединений, условиями микроокружения, а также используемым материалом ядра. Управлять проницаемостью нефункционализированных полиэлектролитных оболочек можно с помощью изменения таких внешних параметров, как величина pH, полярность растворителя, ионная сила, температура. Полиэлектролитные оболочки, в состав которых входит по меньшей мере один слабый полиэлектролит, стабильны в определенном интервале pH. При значениях рН, близких к крайним значениям диапазона стабильности, нарушается баланс зарядов внутри полиэлектролитной оболочки, что вызывает ее разбухание и увеличение проницаемости. Данное состояние оболочки является обратимым – путем изменения параметров микроокружения оболочка капсул может быть возвращена в исходное состояние. Поскольку описанные изменения структуры полислоев сопровождаются изменениями проницаемости полиэлектролитной оболочки, существует возможность обратимо «переключаться» между двумя состояниями с различной проницаемостью стенок микрокапсулы При pH ниже 6.0 капсулы находятся в открытом состоянии с нарушенным строением оболочки, которая в этом случае способна пропускать высокомолекулярные соединения, например – декстран. При pH больше 8.0 оболочка имеет упорядоченную структуру и непроницаема для высокомолекулярных соединений. При этом реализуется закрытое состояние. Проницаемость полиэлектролитных оболочек может быть изменена путем добавления органического растворителя к водной суспензии микрокапсул. Уменьшение диэлектрической проницаемости микро- окружения повышает степень электростатического взаимодействия между полиионными звеньями, приводя к сжатию и свертыванию полимерных цепей, в результате чего проницаемость полиэлектролитных оболочек повышается. Установлено, что на состояние полиэлектролитных слоев влияют добавки солей. Показано, что при низкой ионной силе размер капсул не меняется, однако проницаемость их стенок увеличивается из-за частичного разрыва ионных связей. При высокой концент- рации соли электростатические взаимодействия между противоположно заряженными полиионами ослабляются достаточно, чтобы вызвать перестройку звеньев внутри оболочки, что приводит к сжатию полиионных слоев. Показано, что морфологические изменения структуры полиэлектролитной оболочки при высокой ионной силе приводят к существенному ее разрыхлению. Выдерживание микрокапсул при повышенной температуре может приводить к изменению их размера Предполагается, что реорганизация структуры полиэлектролитных оболочек происходит вследствие изменения числа ионных кон- тактов в полиэлектролитном комплексе, происходящего под действием температуры. Разрыхление либо уплотнение оболочки приводит к изменению ее протяженности, и, как следствие, диаметра микрокапсулы. С точки зрения капсулирования различных веществ в объем микрокапсул, наряду с проницаемостью их оболочек, важное значение имеют также и механические свойства стенок микрокапсул, такие как эластичность и устойчивость к деформации. показано, что эластичность стенок микрокапсул зависит не только от их состава, но также от выбранного материала ядра и растворителя, используемого для его удаления. КАПСУЛЯЦИЯ Возможность включения различных веществ внутрь микрокапсул является наиболее интересной функциональной возможностью таких полислойных структур. Все многообразие способов капсулирования веществ можно разделить на две основных группы: капсуляция может производиться либо в процессе формирования полиэлектролитной оболочки микрокапсулы, либо после растворения микроядра. Простейший метод капсуляции в первом варианте заключается в покрытии кристаллов или агрегатов капсулируемого вещества мультислойной пленкой. Однако применение этого способа ограничено кругом веществ, способных формировать регулярные конгломераты определенного размера и формы, малорастворимые в условиях получения полиэлектролитного покрытия. Согласно второму подходу, при котором капсулы заполняются после растворения микроядер, в основном используют два способа инкапсуляции: совместное осаждение капсулируемого вещества с материалом ядра в процессе получения (например, ядер на основе кар бонатов металлов) Существует так называемая стратегия «корабля в бутылке», использующая полупроницаемость стенок микрокапсул для заполнения их синтетическими макромолекулами, синтезированными непосредственно внутри готовой капсулы. Согласно этому подходу, мономеры, которые могут проникать через стенки капсул, полимеризуются внутри оболочки, что приводит к «запиранию» полученного полимера во внутреннем объеме микрокапсулы. Вещества с меньшими молекулярными размерами могут быть капсулированы с помощью адсорбции на полимерную матрицу внутри капсулы или с помощью преимущественной преципитации внутри оболочки, вызванной отличием физических параметров (pH, ионной силы) по сравнению с объемом раствора. В первом случае сильные взаимодействия исключают свободное высвобождение молекул капсулированного вещества, что особенно важно при применении капсул для доставки медикаментов. Наиболее интересный путь капсуляции состоит в заполнении уже созданных капсул с помощью изменения проницаемости стенки путем изменения вышеупомянутых свойств среды, т.е. ионной силы, pH, состава растворителя. Однако реализация таких процедур капсуляции является непростой задачей, поскольку во всех методах к суспензиям капсул добавляют определенные вещества, что может вызвать деформацию оболочек вследствие «осмотического шока». Более того, в случае капсуляции с помощью изменения pH необходимо работать в условиях, при которых происходит растворение капсул. Применимость этих трех методов ограничена определенными веществами и/или структурами капсул. Перечисленными особенностями не обладает способ капсуляции, связанный с изменением проницаемости оболочек капсул под действием повышенных температур. Так, было установлено, что температура влияет на физико-химические свойства полиэлектролитных оболочек микрокапсул. Например, действие повышенной температуры приводит к уменьшению диаметра оболочек и увеличению их толщины Такие структурные изменения приводят к уменьшению проницаемости. Было установлено, что с увеличением температуры проницаемость капсул уменьшается. Так же показано, что описанный порог температуры зависит от молекулярной массы капсулируемого полимера: Для капсуляции полимеров с высокой молекулярной массой необходимо тем или иным способом разрыхлить оболочки капсул, используя, например, зависимость конформации полиэлектролитных макромолекул, составля ющих оболочку, от ионной силы раствора. показано, что добавление к суспензии капсул раствора хлорида натрия приводит к увеличению проницаемости оболочек, вследствие чего становится возможным диффузионный транспорт вещества с высокой молекулярной массой внутрь капсул. Дальнейшее воздействие повышенной температуры приводит к уменьшению проницаемости оболочки и капсулированию полимеров с высокой молекулярной массой Изменение рН, ионной силы, температуры и сочетание этих факторов воздействия на систему позволяют проводить капсуляцию как высокомолекулярных, так и низкомолекулярных веществ, в том числе водорастворимых Дистанционное воздействие на микрокапсулы можно реализовать несколькими способами: посредством микроволнового, лазерного излучения или ультразвука. Для обеспечения чувствительности оболочек микрокапсул к перечисленным воздействиям необходимо встроить в их структуру соответствующие чувствительные элементы, например, неорганические наночастицы. Разработан ряд методов синтеза, позволяющих получать наночастицы различного состава. Большое количество исследова- ний посвящено исследованию магнитных и оптических свойств наночастиц. Так, золотые и серебряные наночастицы обладают возможностью настройки спектрального положения и амплитуды плазмонного резонанса за счет изменения природы металла, размера, формы, структуры частиц и их диэлектрического окружения, благодаря чему такие наночастицы находят примене- ние для клинической экспресс-диагностики. Изменяя форму наночастиц, можно в некоторых пределах регулировать ширину и положение пика резонансного поглощения оптического излучения. Такие структуры, как наностержни и нанооболочки позволяют более точно настраивать указанные параметры с помощью изменения геометрии наночастиц Магнитные наночастицы, в частности, наночастицы оксидов железа, являются наиболее подходящими магнитными материалами для биомедицинских целей. Они имеют высокую стабильность, развитую поверхность для эффективного связывания различных лигандов, а также, что особенно важно, они не являются токсичными для живых организмов. Движением маг нитных наночастиц в потоке крови можно управлять с помощью внешнего магнитного поля, обеспечивая таким образом их локализацию в нужной точке организма
ПОЛУЧЕНИЕ НАНОКОМПОЗИТНЫХ МИКРОКАПСУЛ В последние годы интенсивно развивается и широко используется метод синтеза наночастиц в наноразмерных «реакторах», таких как мицеллы, микроэмульсии, организованные тонкие пленки, полиэлектролитные микрокапсулы. Этот подход позволяет в определенных пределах регулировать размеры «нанореакторов», в которых протекает синтез. Среди подобных систем особо следует отметить полиэлектролитные микрокапсулы, так как наноматериалы, синтезированные внутри этих капсул имеют ряд достоинств, таких как: – высокая каталитическая активность вследствие развитой поверхности и специфической морфологии наночастицы; – высокая стабильность и устойчивость к агрегации; – защищенность оболочкой от включения посторонних соединений; – возможность формирования метастабильных и аморфных модификаций; – возможность проведения постадийного синтеза. Способы получения нанокомпозитных микрокапсул, содержащих неорганические наночастицы как в объеме капсулы, так и в ее оболочке, можно разделить на две группы 1. адсорбция готовых наночастиц из золя/суспензии в материал или поры темплатных ядер, а также в оболочку микрокапсулы; 2. химические методы синтеза наночастиц непосредственно внутри объема капсулы, либо в ее оболочке. АДСОРБЦИЯ НАНОЧАСТИЦ Наиболее простым способом внедрения наночастиц неорганической природы в объем либо в оболочку микрокапсул является их адсорбция. Для включения наночастиц в структуру оболочки их наносят по обычной методике формирования полиэлектролитного слоя, чередуя слои наночастиц с полиэлектролитными слоями в оболочке капсулы. Наряду с допированием наночастицами полиэлектролитной оболочки существует возможность получения планарных нанокомпозитных покрытий ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ СИНТЕЗА НАНОЧАСТИЦ В зависимости от природы соединений, формирующих наночастицы, а также от локализации продуктов синтеза (внутри объема капсул либо в структуре их оболочек) существует множество химических, биохимических и физико-химических методов получения наночастиц. Более того, путем химического синтеза либо в стенках микрокапсулы, либо в ее объеме могут быть получены полиэлектролитные капсулы с заданными свойствами (люминесцентными, магнитными) для дальнейшего использования для биомедицинских целей, для целевой доставки лекарств, а также в качестве каталитических или ферментативных микрореакторов. ДИСТАНЦИОННОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПРОНИЦАЕМОСТЬЮ ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТНЫХ ОБОЛОЧЕК реализация возможности дистанционного управления проницаемостью оболочек капсул с целью контролируемого высвобождения их содержимого, что требует функционализации свойств оболочки. Для решения этой задачи необходимо ввести в оболочку капсул вещества или объекты, чувствительные к внешним воздействиям, таким как электромагнитное излучение оптического и микроволнового диапазонов, а также переменное магнитное поле и ультразвук. ЛАЗЕРНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ Для применения в химической технологии и медицине перспективным является использование оптического излучения с целью дистанционного контроля проницаемости оболочек микрокапсул. Наряду с селективным воздействием на оболочку капсул оптическое излучение может использоваться в терапевтических и диагностических целях. В настоящее время для обеспечения чувствительности оболочек капсул к оптическому излучению используют как поглощающие в заданном диапазоне длин волн красители, так и плазмонно-резонансные наночастицы, наностержни, нанооболочки на основе благородных металлов (Au, Ag). ОРГАНИЧЕСКИЕ КРАСИТЕЛИ Активацию капсул, содержащих в своей структуре молекулы красителя, проводили с помощью установки, состоявшей из лазерного диода мощностью 80 мВт, имевшего максимум спектральной характеристики на длине волны 830 нм. Коллимированный луч лазера фокусировали с помощью объектива микроскопа, имевшего увеличение 100х и числовую апертуру 1.25. Поскольку длина волны излучения находилась внутри «окна прозрачности» воды и биологических тка- ней (диапазон длин волн 700-1000 нм), существенного нагрева водой среды за время облучения (порядка 1 с) зафиксировать не удалось. Было показано, что капсулы, не содержавшие ИК-чувствительный краситель, не поглощают лазерное излучение. Мощность, минимально необходимая для деформации оболочек капсул, содержавших краситель на поверхности, составила около 60 мВт. МИКРОВОЛНОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ С целью контроля проницаемости множества капсул на значительных расстояниях перспективным является использование микроволнового излучения. Микроволновое излучение представляет собой электромагнитные волны с частотой от 300 МГц до 300 ГГц. Однако, границы между дальним инфракрасным светом, микроволнами и СВЧ-радиоволнами достаточно условны. В настоящее время микроволновое излучение используется в технике связи, для радиолокации, в медицине, а также в повседневной жизни. Существуют свидетельства того, что микроволны вызы- вают различные биологические эффекты, в зависимости от интенсивности, частоты, формы волны излучения и длительности облучения. Микроволновое излучение действует на микроскопические и наноразмерные объекты, например, на эритроциты, аэрозоли и покрытые металлом микросферы, распределенные в матрице из силиконовой резины. В последнее время микроволновое излучение успешно используется для синтеза микрочастиц, полупроводниковых квантовых точек, коллоидов платины, наностержней и нанопроволок, наноразмерных порошков, полимеров. Микроволновое излучение, как и любое электромагнитное излучение, состоит из электрической и магнитной компонент поля. Взаимодействие электромагнитного излучения с водной суспензией микрокапсул – достаточно сложный для описания и анализа процесс, поскольку такая водная суспензия состоит из большого числа заряженных полимерных молекул и молекул воды. Было установлено, что облучение микроволновым излучением слоя поли(диметилдиаллиламмония) хлорида перед адсорбцией наночастиц оксида железа увеличивает плотность упаковки частиц в нанокомпозитной пленке. Облучение приводило к сшиванию полимерных цепей. В принципе, процессы полимеризации свободных радикалов и сшивки полимерных цепей приводят к увеличению плотности и стабильности полимерных покрытий. Микроволновое излучение дециметрового дипазона используется в мик роволновых печах. Выбор частоты обусловлен оптимальным соотношением между толщиной скин-слоя, определяющей равномерность разогрева, и величиной активной и реактивной составляющей потерь среды, влияющих на скорость нагрева. Необходимо также учитывать, что в противоположность воде, степень нагрева неполярного раствора достаточно низка, поскольку поглощение микроволнового излучения происходит только за счет поляризации молекул. Добавление к неполярному растворителю 1-2 % суспензии наночастиц оксида железа или кобальта может вызвать увеличение поглощения микроволнового излучения на частоте 2.45 ГГц до уровня, эквивалентного поглощению воды Действие микроволнового излучения на капсулы отличается от действия повышенных температур на сус- пензию в целом. Вместо уменьшения диаметра капсул и утолщения оболочки, обычно происходящего при нагреве суспензий капсул, происходило разрушение оболочек. Основной причиной наблюдаемого явления, повидимому, является локальный нагрев наночастиц или их агрегатов, сопровождающийся их выбросом из оболочки, и, как следствие, ее разрушением. Подобный эффект наблюдался в случае, когда капсулы, содержащие наночастицы золота, облучали излучением ИК-лазера. Такой вывод подтверждается результатами исследования образцов методами сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии, а также ЭПР-спектроскопии. Кроме того, установлено, что изменение проницаемости оболочек пропорционально числу встраиваемых в их структуру слоев наночастиц магнетита. Таким образом, для придания микрокапсулам чувствительности к микроволновому излучению рекомендуется встраивать в их оболочки магнитные наночастицы.
УЛЬТРАЗВУК Ультразвуковое воздействие в зависимости от мощности и времени может приводить к полному разрушению оболочек микрокапсул. Присутствие неорганических наночастиц в оболочке полиэлектролитных микрокапсул повышает их чувствительность к ультразвуковому воздействию и одновременно позволяет концентрировать микрокапсулы с помощью магнитного поля. Так, облучение ультразвуком микрокапсул, содержащих и не содержащих магнитные наночастицы, дает различные результаты при одинаковых условиях воздействия (500 Вт, 1 мин) Оболочка микрокапсул при наличии в ней наночастиц железа разбивается на отдельные фрагменты, а при их отсутствии лишь деформируется. Авторы объясняют этот факт уменьшением эластичности, а следовательно, увеличением хрупкости полиэ- лектролитных оболочек при встраивании в их структуру наночастиц Fe3O4. Ультразвуковое воздействие на микрокапсулы приводило к разрушению полиэлектролитной оболочки и высвобождению инкапсулированного вещества даже при малой длительности облучения. Было установлено, что присутствие магнитных наночастиц существенно увеличивает эффективность стимулированного высвобождения инкапсулированных компонентов.
|
